基于改进细菌觅食优化算法的输电网规划

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1、2015年4月吉林电力Apr．2015第43卷第2期(总第237期)JilinElectricPowerVo1．43No．2(Ser．No．237)基于改进细菌觅食优化算法的输电网规划TransmissionNetworkPlanningBasedonImprovedBacterialForagingOptimizationAlgorithm王瑞，王起琦，段柯均，赵丹(1．东北电力大学，吉林吉林132012；2．国网营口供电公司，辽宁营口115000)摘要：针对大规模输电网规划中细菌觅食算法(BF0)容易陷

2、入局部最优、搜索精度和后期收敛速度明显下降的问题，使用改进细菌觅食算法(IBFO)建立了基于线路建设费用、网损费用以及正常运行时的过负荷惩割费用最低的输电网规划模型，通过对IEEE一18节点和巴西南部46节点系统的计算，验证了IBFO在求解大规模输电网规划问题时收敛更快，更易寻得全局最优解。关键词：输电网规划；细菌觅食优化(BFO)算法；改进细菌觅食优化(IBFO)算法；禁忌表；趋向性操作；迁徙操作Abstract：Bacterialforagingoptimization(BF0)algorithmwil

3、ltrapintolocaloptimaeasily。andhasalowsearchaccuracyandconvergencerateinsolvinglarge—scalegridplanningproblem．Basedonthecostsoflineconstruction。networklossandtheoverloadpenaltyfeeinnormaloperation，thisarticleestablishedtheminimumCOStintransmissionplanningmo

4、delbyimprovedbacterialforagingoptimization(IBF0)algorithm．ThefeasibilityandeffectivenessofIBFOhavebeenverifiedbythecalculationresultsof18．bussystemandBrazilianSouth46．bussystem·Keywords：transmissionplanning；bacterialforagingoptimization(BFO)algorithm；impro

5、vedbacterialforagingoptimization(IBF0)algorithm；Tabulist；chemotaxisprocess；eliminationanddispersalprocess中图分类号：TM7l5文献标志码：A文章编号：1009—5306(2015)01—0029—04输电网规划问题在数学上是一个带有大量约束预测和电源规划的基础上，根据已经存在的网络结构条件的非线性组合优化问题。近年来，由于现代启发和已知的待选线路，从而得出满足运行要求的经济性式算法具有实现简单，不受目标

6、函数的形态约束，能最佳的网络方案，其规划后的结果使方案投资费用、够实现多维有效搜索等特点，在输电网规划问题求解运行费用以及正常运行时的过负荷费用三项之和中得到了快速的发展，如差分进化算法_1]、人工鱼群最小。算法[2]、粒子群算法]、蚁群算法等[4]，每种方法各有其利弊，但是这些方法拓展了输电网规划求解的思l输电网规划数学模型路，有利于快速精确获得最优规划方案。细菌觅食优化(BFo)算法[5是近年来提出的一种模拟细菌觅食本文采用的是静态输电网规划模型[6]。根据规划行为的仿生进化算法。在求解大规模输电网规划

7、问题后使方案投资费用、方案的运行费用以及正常运行时时，该算法容易陷入局部最优，搜索精度和后期收敛的过负荷费用三项之和最小的假设，输电网规划数学速度明显下降。利用禁忌表和能量因子分别针对算法模型可以描述为：中的趋向性操作和迁徙操作进行改进，从而增强算法rainF—k∑，z+k2∑rP+。(1)的全局搜索能力及跳出局部极值的能力，减少了逃逸=l=1现象的发生并提高算法的收敛速度和搜索精度，使改S．t．BO+PL—PG(2)进细菌觅食优化算法(IBFo)适用于大规模输电网规1BfAO{≤P(3)划问题的求解。本文

8、使用IBFO算法，在已有的负荷O≤≤z(4)收稿日期：2014—12一l1作者简介：王瑞(1988)，男，硕士研究生，研究方向为电网规划。·29·2015年4月吉林电力Apr．2015第43卷第2期(总第237期)JilinElectricPowerVo1．43No．2(Ser．No．237)式中：k为新建每km线路的建设费用；z为支路i中表后新的趋向性操作步骤见图1。新建线路的长度；z为输电走廊上的新建线路的数